MĚŘENÍ A REGULACE
JAKOU ROLI HRAJE ŘÍZENÍ PRŮTOKU PŘI VÝROBĚ GRAFENU?
Existuje několik způsobů, jak grafen vyrábět, přičemž jednou z nejčastěji používaných metod pro výrobu jednovrstvého grafenu je PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Depo- sition) proces. Zařízení pro řízení průtoku a odpařovací jednotky hrají klíčovou roli v pro- cesu, kdy jsou během výroby dávkovány jednotlivé plyny a kapaliny. Co je grafen? Grafen je tvořen jednou vrstvou uhlíkových atomů navázaných na sebe, tvořící hexagonální strukturu. Vzhledem k jeho tloušťce, která je právě jeden atom, má grafen jedinečné vlast- nosti. Jde o neskutečně pevný a odolný ma- teriál. Při stejných parametrech je tvrdší než diamant a odolnější než ocel, avšak mnohem lehčí. Velmi dobře vede teplo a v čisté formě o přibližně 70 % lépe vede elektřinu než měď. Grafen se rozděluje do tří typů: jednovrstvý, který je nejčistší a na trhu nejžádanější formou a dále dvouvrstvý a mnohovrstvý, jejich uplat- nění ovšem není tak široké. S rostoucím počtem vrstev klesá náročnost jeho výroby. Na následujících řádcích se zamě- říme pouze na výrobu jednovrstvého grafenu, tedy tu nejnáročnější, protože jde stále o nej- žádanější a nejzkoumanější typ. Výroba V současné době neexistuje dostupná metoda, která by umožňovala výrobu ve větším množ- ství, za přijatelné náklady, ačkoli v tomto směru probíhá intenzivní výzkum. PECVD proces patří mezi nejčastěji používané metody výroby jednovrstvého grafenu. Tato metoda vytváří vrstvu grafenu na niklovém nebo měděném substrátu pomocí plazmatu, které se formuje zahřátím směsi plynů obsahujících uhlík. Ohřev může probíhat ve vakuu nebo při atmosféric- kém tlaku. Přesné dávkování plynů a kapalin je klíčové pro dosažení správného složení plazmatu a nanesení kvalitní vrstvy grafenu.
Obr.: Odpařovací a míchací systém – CEM
Na popularitě roste používání odpařovacích jednotek. Nejen, že odpadá použití vakua, současně jsou některé prekursory kapaliny a je třeba je prvně odpařit do nosného plynu. Výsledkem je plyn s potřebnou relativní vlhkostí použité chemikálie. Před odpařovací jednotkou jsou umístěné regulátory průtoku, protože nepřesné složení plazmatu může způsobit vady na grafenové vrstvě. Tyto vady mohou narušit právě ty vlastnosti, kvůli kterým je grafen tak žádaný materiál. Kde všude lze grafen využít? Vzhledem k jeho jedinečným vlastnostem, výzkum výroby aplikací grafenu probíhá takřka ve všech průmyslových odvětvích. Zatím je výzkum stále soustředěn primárně na jedno- vrstvý grafen, který stále dosahuje nejlepších vlastností. Současně se také zkoumá využití
grafenových nanočástic, myšlenka je mísit tyto nanočástice s jinými materiály, jako jsou například polymery a vylepšovat tak jejich vlast- nosti. Jelikož není grafen jedovatý, nabízí se i mnoho medicínských aplikací, od transportu léčiv v těle, po ochrannou vrstvu implantátů. Energetický průmysl zkoumá jeho využití pro skladování energie díky jeho skvělé vodivosti. Grafenové baterie by mohly být menší a bylo by možné je nabít během několika sekund. V neposlední řadě jde také o perspektivní produkt pro polovodičový průmysl. Počítačové čipy na bázi grafenu by mohly zvýšit výkon nejen díky již zmiňované vodivosti, ale také díky jeho dobrým termálním vlastnostem. Jan VELEBA, jveleba@dex.cz,
D-Ex Instruments, s.r.o., www.dex.cz/bronkhorst
Obr.: Digitální převodník teploty T38
WIKA. Tato funkce okamžitě signalizuje jakoukoli odchylku měřené hodnoty od charakteristické křivky. T38 má šest svorek pro připojení senzorů, které lze libovolně nakonfigurovat, což uživatelům při měření poskytuje největší možný rozsah kombi- nací. U hlavového převodníku zjednodušují při- pojení snímačů a proudové smyčky speciálně navržené lichoběžníkové svorky s velmi velkou upínací plochou a přístupem zvenčí. Všechny varianty nového převodníku lze pro- gramovat pomocí protokolu HART ® s velkým množstvím otevřených konfiguračních nástrojů. Na převodníku T38 lze také snadno a rychle nastavovat parametry přes rozhraní USB pomocí programovací jednotky PU-548 a softwaru WIKA- soft-TT. » www.wika.com
NOVÝ UNIVERZÁLNÍ PŘEVODNÍK TEPLOTY S DETEKCÍ DRIFTU
Nový model T38 digitálního převodníku teploty od společnosti WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG (WIKA) umožňuje maximálně flexibilní a stabilní měření teploty. Přístroj nabízí paletu kombinací v připojení snímačů a nový typ detekce driftu. Verze pro montáž na hlavu a na lištu jsou k dispozici v provedení SIL a ve verzích Ex. Převodník teploty, plně vyvinutý v souladu s normou IEC 61508, je určen pro všeobecné použití. Uživatelé s ním mohou efektivněji mo- nitorovat své procesy. Kromě velkého množství standardních charakteristických křivek snímačů je v převodníku T38 implementována nově vy- vinutá funkce True Drift Detection společnosti
22
CHEMAGAZÍN • 1 / XXXIV (2024)
Made with FlippingBook Ebook Creator